מחלות פרקינסון ואלצהיימר הן שתי ההפרעות הנוירודגנרטיביות הנפוצות ביותר, המשפיעות על מיליוני אנשים ברחבי העולם. פורסם ב כתב עת למדעי המוחמחקר חדש ממכון אוקינאווה למדע וטכנולוגיה (OIST) מציע מפל מולקולרי משותף בין שתי המחלות מה שגורם להפרעות בתפקוד הסינפטי, מה שמקדם את ההבנה שלנו כיצד נוצרים הסימפטומים שלהם.
החוקרים חקרו כיצד תקשורת תאי המוח על פני סינפסות מופרעת על ידי הצטברות חלבון הקשורה למחלה. הם מצאו מסלול שמפריע למיחזור שלפוחית סינפטית, שהוא חיוני לאיתות מוח רגיל. המחבר הראשון ד"ר דימיטר דימיטרוב מהיחידה לביולוגיה סינפסה של OIST אומר, "סינפסות הן מוקדי תקשורת במוח המעורבים במעגלים עצביים שונים השולטים בתפקודים שונים. לכן, הצטברות חלבון בסינפסות של מעגל עצבי אחד עלולה להשפיע על הזיכרון, בעוד שבאחר היא עלולה לפגוע בשליטה מוטורית. זה עוזר להסביר כיצד מנגנון משותף של תסמינים סינפטיים של אלצהיימר יכול להוביל לתפקוד לקוי של תסמינים סינפטיים של אלצהיימר. מחלות פרקינסון".
תקשורת מוחית וחשיבותן של שלפוחיות
מוחות מסתמכים על נוירוטרנסמיטורים כדי לשלוח אותות בין תאים. שליחים כימיים אלו מיוצרים בתוך תאי מוח ומאוחסנים ומועברים בחבילות קרומיות קטנות הנקראות שלפוחיות סינפטיות. שלפוחיות נעות ומתמזגות עם ממברנות התא, משחררות את הנוירוטרנסמיטורים לתוך השסע הסינפטי, שם הם מתפזרים כדי להגיע לקולטנים בתאים סמוכים. עבור איתות מתמשך, יש לאחזר שלפוחיות מהממברנה, למלא מחדש עם נוירוטרנסמיטורים ולאחר מכן לעשות בהן שימוש חוזר.
במחקר זה, החוקרים זיהו מפל מולקולרי שקוטע את תהליך איסוף השלפוחית, משבש את תפקוד המוח התקין.
"כאשר חלבונים הקשורים למחלה מצטברים בתאי המוח, הם גורמים לייצור יתר של חוטי חלבון הנקראים microtubules, שבדרך כלל חיוניים במבנה התא ובתפקודם", מסביר ד"ר דימיטרוב. "כאשר מייצרים יתר על המידה, המיקרוטובולים הללו לוכדים חלבון בשם דינמין, שאחראי לשליפה של שלפוחיות שהתרוקנו ממברנות התא, וממלא תפקיד מכריע במחזור שלפוחית. עם פחות דינמין, שליפה ומיחזור שלפוחית איטיים, ובכך מפריעים לאיתות ולתקשורת בין תאי המוח".
השלכות טיפוליות עבור מחלות אלצהיימר ופרקינסון
על ידי חשיפת המנגנון המשותף החדש הזה, המחברים מזהים כמה שלבים שונים שיכולים להיות מטרות לגילוי תרופות. "מניעת הצטברות חלבון הקשורה למחלה, עצירת ייצור יתר של מיקרוטובוליות או שיבוש מיקרוטובולי-דינמין bindings- המנגנון החדש שלנו מזהה שלושה יעדים טיפוליים פוטנציאליים הנפוצים במחלת פרקינסון ואלצהיימר", אומר הסופר OIST פרופסור אמריטוס טומויוקי טקהאשי. "מחקר כזה חשוב לפתח טיפולים חדשים שיקלו על ההשפעה של מחלות אלו על החולים, המשפחות והחברה כולה."
מחקר זה מתבסס על היסטוריה ארוכה של מחקר מדעי המוח על ידי הצוות, שפרסם בעבר מחקר על מעורבותם של מיקרוטובולים במחלת פרקינסון ושל אינטראקציה בין דינמין למיקרוטובולים במחלת אלצהיימר. ב בשנת 2024, הם דיווחו על פפטיד שהפך את הסימפטומים של מחלת אלצהיימר בעכברים. בהתבסס על הממצאים האחרונים שלהם, החוקרים מאמינים כי אותה מולקולה עשויה לשמש גם להקלה על מחלת פרקינסון.
